So sánh giữa sao lưu nhất quán theo hệ thống và sao lưu nhất quán theo ứng dụng
Độ tin cậy của các bản sao lưu, cũng như các chiến lược bảo vệ dữ liệu nói chung, phụ thuộc vào việc liệu dữ liệu sao lưu có hợp lệ và có thể sử dụng ngay lập tức khi cần thiết hay không. Tỷ lệ thất bại trong quá trình khôi phục dữ liệu năm 2021 được báo cáo là 34% của các tác vụ tại một số tổ chức.
Vấn đề khôi phục nhanh chóng và thành công là mối quan tâm đặc biệt đối với các tải công việc cơ sở dữ liệu đang hoạt động như Microsoft SQL Server và Exchange Server. Đây thường là các hệ thống quan trọng và không thể dừng lại trong suốt quá trình sao lưu máy ảo hoặc máy vật lý, quá trình này tùy thuộc vào kích thước của máy có thể mất hàng giờ. Để giải quyết vấn đề này, các giải pháp hiện đại cung cấp nhiều loại sao lưu bao gồm sao lưu nhất quán khi hệ thống gặp sự cố và sao lưu nhất quán ứng dụng.
Đọc bài viết này để tìm hiểu những điểm khác biệt chính giữa các loại sao lưu này và hiểu cách mỗi loại ảnh hưởng đến quá trình sao lưu và khôi phục dữ liệu ứng dụng.
Sao lưu nhất quán khi hệ thống gặp sự cố
Sao lưu nhất quán khi hệ thống gặp sự cố tạo ra một bản sao của toàn bộ dữ liệu trên đĩa tại cùng một thời điểm, đồng thời duy trì thứ tự ghi. Điều này có nghĩa là các tệp phụ thuộc lẫn nhau được sao lưu tại cùng một thời điểm, do đó chúng nhất quán với nhau. Thuật ngữ “crash-consistent” mô tả việc chụp dữ liệu để sao lưu, vì nó tương tự như việc chụp điểm khôi phục tại thời điểm ngay trước khi máy chủ bị treo hoặc tắt nguồn.
Làm thế nào phần mềm sao lưu có thể chụp ảnh chụp nhanh toàn bộ tập dữ liệu tại cùng một thời điểm? Điều này được thực hiện bằng cách tận dụng Dịch vụ Bản sao Bóng Thể tích (VSS) của Microsoft, là một phần của hệ điều hành Windows kể từ Microsoft Server 2003. Dịch vụ VSS hỗ trợ giao tiếp giữa các thành phần khác nhau trong môi trường: phần mềm sao lưu, các ứng dụng sản xuất không thể tắt (với các thay đổi được ghi vào chúng trong quá trình sao lưu) và lưu trữ. Đối với Microsoft VSS hoạt động, tất cả các thành phần này phải hỗ trợ chức năng này.
“Người yêu cầu VSS”, tức là phần mềm sao lưu, yêu cầu tạo bản sao bóng. VSS nhanh chóng tạm dừng các hoạt động I/O trên một khối lượng, sau đó xếp chúng vào hàng đợi. Tiếp theo, nó ghi lại các khối đang được khối lượng sử dụng. Phần mềm sao lưu sau đó sao chép tất cả dữ liệu từ đĩa ngay cả khi các khối đã thay đổi, vì nó biết các khối nào đã được sử dụng cho bản sao chụp.
Lưu ý rằng sao lưu nhất quán khi hệ thống gặp sự cố vượt trội hơn hẳn so với phương pháp cũ inconsistent backup, vốn về cơ bản chỉ là sao chép các tệp trên đĩa. Điều này có nghĩa là nếu các tệp thay đổi trong quá trình sao lưu, các tệp phụ thuộc lẫn nhau sẽ rơi vào trạng thái không nhất quán, vì một tệp mà tệp khác phụ thuộc vào có thể đã thay đổi trong khoảng thời gian sao lưu.
Mặc dù có những ưu điểm so với sao lưu không nhất quán, sao lưu nhất quán khi hệ thống gặp sự cố vẫn có những hạn chế. Quan trọng nhất là, thông tin trong bộ nhớ hoặc trong bất kỳ giao dịch I/O nào đang chờ xử lý sẽ bị bỏ qua. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các ứng dụng cơ sở dữ liệu như Microsoft SQL Server và Microsoft Exchange Server. Với sao lưu nhất quán khi hệ thống gặp sự cố (crash-consistent) cho các ứng dụng này, các thủ tục sau khi khôi phục dữ liệu là cần thiết để đưa dữ liệu sao lưu về trạng thái nhất quán, dẫn đến thời gian khôi phục kéo dài và rủi ro mất dữ liệu.
Sao lưu nhất quán ứng dụng (Application-Consistent Backup)
Sao lưu nhất quán ứng dụng, còn được gọi là Sao lưu có tính đến ứng dụng, có thể ghi lại thông tin ứng dụng cả trong bộ nhớ và trong các giao dịch I/O đang chờ xử lý. Điều này được thực hiện thông qua các thành phần cụ thể cho ứng dụng của dịch vụ Microsoft được gọi là VSS writers. Các trình ghi này đảm bảo tính nhất quán của dữ liệu ứng dụng khi tạo bản sao bóng. Khi phần mềm sao lưu yêu cầu tạo bản sao bóng, các trình ghi VSS của Microsoft hoặc trình ghi của bên thứ ba cho phép VSS kiểm soát dữ liệu ứng dụng cụ thể, không chỉ các tệp trên đĩa, và cho phép các ứng dụng đó được sao lưu với tính nhất quán giao dịch.
Ví dụ, Microsoft SQL Server có thể có dữ liệu nằm trong bộ nhớ và các hoạt động I/O đang chờ xử lý. Một bản sao lưu nhất quán khi hệ thống bị treo thông thường của các tệp trên đĩa, mặc dù nhất quán ở cấp độ tệp, sẽ bỏ sót dữ liệu nằm ở những vị trí đó. Tuy nhiên, với sao lưu nhất quán ứng dụng, trình ghi VSS cho Microsoft SQL Server cho phép xóa thông tin trong bộ nhớ và ghi các thao tác I/O đang chờ xử lý lên đĩa theo thứ tự giao dịch chính xác, do đó bản sao lưu đĩa chứa dữ liệu ứng dụng sẽ có dữ liệu giao dịch nhất quán.
Sao lưu nhất quán ứng dụng cho máy Linux
Đối với các máy chạy Linux mà dịch vụ VSS không khả dụng, bạn có thể sử dụng các lệnh pre-script và post-script của Linux.
- Các tập lệnh trước khi đóng băng có thể được chạy ngay trước khi chụp ảnh chụp nhanh máy ảo (VM) để tạm dừng các hoạt động I/O và ghi thông tin trong bộ nhớ ra đĩa.
- Các tập lệnh sau khi giải phóng sau đó được chạy ngay sau khi chụp ảnh chụp nhanh máy ảo (VM) để khôi phục các hoạt động I/O, giúp ứng dụng có thể tiếp tục hoạt động bình thường.
Khôi phục từ bản sao lưu nhất quán ứng dụng
Một điểm khác biệt quan trọng khác giữa bản sao lưu nhất quán ứng dụng và bản sao lưu nhất quán khi hệ thống bị treo là lượng công việc bạn cần thực hiện khi khôi phục dữ liệu, đặc biệt là sau khi quá trình khôi phục đã hoàn tất.
- Với bản sao lưu nhất quán khi hệ thống bị treo, do dữ liệu ứng dụng có thể không nhất quán, bạn phải tuân theo một quy trình cụ thể để đưa ứng dụng về trạng thái nhất quán. Quy trình này khác nhau tùy theo sản phẩm như Microsoft Exchange Server hoặc Microsoft SQL Server.
- Với bản sao lưu nhất quán ứng dụng, dữ liệu ứng dụng là
already consistent. Trong kịch bản khôi phục thảm họa của dữ liệu ứng dụng, việc sử dụng bản sao lưu nhận biết ứng dụng thay vì bản sao lưu nhất quán khi hệ thống gặp sự cố mang lại lợi ích lớn vì quá trình khôi phục nhanh hơn và đáng tin cậy hơn.
Lệnh VSS Writers
vssadmin là công cụ khắc phục sự cố mạnh mẽ cho các trình ghi VSS, và nhiều tùy chọn có sẵn từ dòng lệnh. Bạn có thể xem trạng thái của các trình ghi VSS trong Windows bằng cách sử dụng lệnh vssadmin list writers . Hình ảnh bên dưới hiển thị trình ghi VSS đặc biệt SqlServerWriter cũng như cho Exchange Microsoft Exchange Writer.
Trình ghi VSS Microsoft Exchange Writer được hiển thị bên dưới.
Dưới đây là các lệnh được hỗ trợ bởi trình ghi VSS vssadmin utility.
Sao lưu nhất quán khi hệ thống bị treo so với sao lưu nhất quán ứng dụng
Dưới đây là tổng quan nhanh về sự khác biệt giữa sao lưu nhất quán khi hệ thống bị treo và sao lưu nhất quán ứng dụng:
Operation |
Crash-consistent |
Application-consistent |
| Sao lưu tệp tại một thời điểm nhất quán | Có | Có |
| Sử dụng Volume Shadow Copy cho sao lưu cấp khối | Có | Có |
| Tính nhất quán ứng dụng | Không | Có |
| Nhận biết thông tin bộ nhớ và các giao dịch I/O đang chờ xử lý | Không | Có |
| Sử dụng trình ghi VSS | Không | Có |
| Không yêu cầu các bước đặc biệt để khôi phục dữ liệu ứng dụng | Không | Có |
Kết luận
Có những điểm khác biệt rõ rệt trong cách thức sao lưu nhất quán khi hệ thống gặp sự cố (crash-consistent) và sao lưu nhất quán với ứng dụng (application-consistent) xử lý dữ liệu trong các ứng dụng đang hoạt động như Microsoft SQL Server hoặc Microsoft Exchange Server. Sao lưu nhất quán khi hệ thống gặp sự cố không sao chép dữ liệu trong bộ nhớ và các thao tác I/O đang chờ xử lý. Các bản sao lưu nhận biết ứng dụng nhận biết các loại dữ liệu tạm thời này và thu thập chúng bằng cách tận dụng các trình ghi VSS (Volume Shadow Copy Service) như các thành phần của dịch vụ VSS trong Windows để tạm dừng ứng dụng một cách chính xác bằng cách xả bộ nhớ và các hoạt động I/O đang chờ xử lý ra đĩa, cho phép sao lưu đúng cách với tính nhất quán giao dịch.
Các giải pháp sao lưu hiện đại Các giải pháp sao lưu vSphere như NAKIVO Backup & Replication cung cấp nhiều tùy chọn sao lưu cho các tải công việc khác nhau để giúp bạn bảo vệ dữ liệu và đảm bảo khôi phục sau thảm họa. Tải xuống Phiên bản Miễn phí để khám phá tất cả các công cụ và tính năng nâng cao.
